Regulering van Vorm en Functie van Dieren
College 1 – Fysiologie, Ademhaling (04-02-2020)
Ademhaling
- Aanvoer O2 uit omgeving (water of lucht)
- Afvoer CO2 naar omgeving (water of lucht)
- Altijd diffusie (van O2 en CO2)
- Diffusiesnelheid Q wordt bepaald door Wet van Flick
o Diffusiecoëfficiënt D (afhankelijk van medium,
temperatuur)
o Verschil in (partiële) gasdruk ΔP
o Diffusieafstand L
o Diffusieoppervlak A
Optimale diffusie (in het dierenrijk)
➔ Maak L minimaal en A maximaal
Ademhaling in de mens
➔ Handhaving pH
o CO2 + H2O H+ + HCO3-
➔ Bescherming tegen ongewenste stoffen → reiniging van
buitenlucht
➔ Geluid → luchtstroming langs de stembanden
➔ Geen (effectieve) ademhaling zonder circulatie (bloed)
Bij inademen → ribspieren en middenrif spannen aan
Bij uitademen → ribspieren en middenrif ontspannen
Middenrif gaat bij aanspanning omlaag en ontspanning omhoog
Een kleine alveolus wil van nature eerder leeglopen
Oplossing → surfactant
Surfactant → surface active agent
- Zeepachtige substantie
- Wordt afgescheiden door type II
pneumocyten
- Verlaagt oppervlaktespanning in de
alveoli
▪ Relatief meer in kleine alveoli
,Surfactant doet 2 dingen:
- Verhoogt de compliantie (opblaasbaarheid) van de alveoli → bieden
minder weerstand
- Voorkomt dat kleine alveoli leeglopen in grote
➔ Bij kleine straal dichter op elkaar; effect dus groter-
De primaire bronchus verdeelt zich 22 keer meer, eindigend in een cluster van alveoli
Longen bevatten ongeveer zo’n 500 miljoen alveoli
Totale “ademend oppervlak” bedraagt 50 à 100 m2
Pleuraholte → gevuld met “water” (8mL)
- Pleura visceralis → buitenbekleding van de long
- Pleura parietalis → binnenbekleding van de thorax (vast aan
de ribben)
Druk van de buitenlucht → proef van Torricelli
➔ Druk van de buitenlucht = 760 mm Hg, 10,3 m H2O = 103 kPa
Als de pleuraholte lek raakt → klaplong (pneumothorax)
➔ Long gaat naar onuitgerekte staat
➔ Ribbenkast wordt klein beetje groter
Rustige ademhaling
- Inademen → onderdruk in thorax verhogen → onderdruk in alveoli verhoogt → lucht stroomt naar binnen
- Uitademen → passief (long terug laten veren)
RV kun je niet halen uit spirogram
➔ RV = FRC – ERV
Vogels hebben geen restvolume
Samenstelling buitenlucht:
- O2 vormt 21% van buitenlucht
- CO2 vormt 0,04% van buitenlucht
- Partiële drukken PO2 en pCO2
o PO2 = 0,21 * 760 = 160 mm Hg
o PCO2 = 0,0004 * 760 = 0,3 mm Hg
Buitenlucht mengt zich voortdurend met “oude”
alveolaire lucht in de longen
- Constante PO2 van 100 mm Hg
- Constante PCO2 van 40 mm Hg
Effect van Bohr → O2 bindt minder goed aan Hb in een CO2-rijke omgeving (dus bij metabool actieve cellen) → pH
verlaagt (door celactiviteit)
O2 gaat van maternale oxyhemoglobine naar deoxyhemoglobine van de foetus
O2 bindt niet alleen aan hemoglobine, maar ook aan myoglobine (in spiercellen, gaat makkelijker)
Neurale aansturing van ademhaling
- De “pacemaker” voor ademhaling bevindt zich in de medulla oblongata
- Modulatie van ademhaling komt vanuit de pons
- Informatie komt van centrale chemoreceptoren en perifere chemoreceptoren
Perifere chemoreceptoren → in kleine lichaampjes (glomera) in enkele grote arteriën
- Glomus caroticum ter hoogte van sinus caroticus
- Glomera aortica tegen aortaboog aan
- Reageren op veranderingen in de
o Arteriële PO2, PCO2 en (lage) pH → concentraties/hoeveelheid bepaalt stimulering
➔ Zijn minder belangrijk dan de centrale chemoreceptoren
Centrale chemoreceptoren → reageren op veranderingen in de PCO2 van de extracellulair vloeistof in de medulla
oblangata
- Reactie is indirect → receptoren zijn niet gevoelig voor CO2, maar voor H+
o CO2 + H2O H+ + HCO3−
- Hoge PCO2 vormt de belangrijkste stimulus voor de ademhaling
, College 2 – Fysiologie, Hart & Circulatie (06-02-2020)
Waarom is circulatie nodig?
- Lichaamsvocht 50-60%
- Plasma 5% → 55% van het totale bloedvolume
o 91% water
o 7% bloedeiwitten (fibrinogeen, albumine, globuline)
o 2% nutriënten (aminozuren, suikers, lipiden), hormonen, elektrolyten
- Milieu intérieur -> ECF 20% en ICF 40% (extracellulair en intracellulair fluid)
- Interstitial fluid 15%
Natrium veel buiten de cellen, kalium binnen de cellen
Sommige dieren hebben geen circulatoir systeem → zeedieren
- Alle cellen in direct of vrijwel direct contact met zeewater = ECF
Open ciculatoir systeem → bij geleedpotigen en weekdieren
- Hart pompt hemolymf (‘bloed’) = ECF, naar weefsels
- Hemolymf keert terug naar hart via vaten of instroomopeningen (ostia)
Gesloten circulatoir systeem → bij gewervelden en sommige ongewervelden
- Bloed gescheiden van interstitium
- Sneller en efficiënter transport
➔ Enkelvoudig circuit of pulmonaal en systemisch circuit volledig gescheiden
Het humane hart is een dubbele pomp
- Kleine circulatie (pulmonaal) → gaat langs longen
- Grote circulatie (systemisch) → gaat naar overige organen
➔ In serie
Functies van circulatie van bloed
- Transport van
o Voedingstoffen, afvalstoffen
o Cellulaire producten (hormonen, antistoffen)
o Gassen (O2, CO2)
- Regulatie van
o Lichaamstemperatuur
o pH-waarde en osmotische balans
- Bescherming
o Tegen bloedverlies (stelping, stolling)
o Tegen indringers (witte bloedcellen, antilichamen)
Grote circulatie
- Hogedruksysteem
- Lokale perfusie van organen
- Aanvoeren voldoende zuurstof
- Aanvoeren voldoende voedingsstoffen
Kleine circulatie
- Lagedruksysteem
- Oxygenatie bloed
- Verwijdering CO2
Bloedstroom in rust “Rest and Digest”
- 5.0 L/min (nieren en buikorganen krijgen meer bloed)
Bloedstroom tijdens beweging “Fight or Flight”
- 17.5 L/min (skeletspieren en huid krijgen meer bloed)
Vaatstelsel
- Arterieel → hoge druk, stevige vaten
- Veneus → lage druk, slappe vaten, kleppen
- Haarvaten → microcirculatie
College 1 – Fysiologie, Ademhaling (04-02-2020)
Ademhaling
- Aanvoer O2 uit omgeving (water of lucht)
- Afvoer CO2 naar omgeving (water of lucht)
- Altijd diffusie (van O2 en CO2)
- Diffusiesnelheid Q wordt bepaald door Wet van Flick
o Diffusiecoëfficiënt D (afhankelijk van medium,
temperatuur)
o Verschil in (partiële) gasdruk ΔP
o Diffusieafstand L
o Diffusieoppervlak A
Optimale diffusie (in het dierenrijk)
➔ Maak L minimaal en A maximaal
Ademhaling in de mens
➔ Handhaving pH
o CO2 + H2O H+ + HCO3-
➔ Bescherming tegen ongewenste stoffen → reiniging van
buitenlucht
➔ Geluid → luchtstroming langs de stembanden
➔ Geen (effectieve) ademhaling zonder circulatie (bloed)
Bij inademen → ribspieren en middenrif spannen aan
Bij uitademen → ribspieren en middenrif ontspannen
Middenrif gaat bij aanspanning omlaag en ontspanning omhoog
Een kleine alveolus wil van nature eerder leeglopen
Oplossing → surfactant
Surfactant → surface active agent
- Zeepachtige substantie
- Wordt afgescheiden door type II
pneumocyten
- Verlaagt oppervlaktespanning in de
alveoli
▪ Relatief meer in kleine alveoli
,Surfactant doet 2 dingen:
- Verhoogt de compliantie (opblaasbaarheid) van de alveoli → bieden
minder weerstand
- Voorkomt dat kleine alveoli leeglopen in grote
➔ Bij kleine straal dichter op elkaar; effect dus groter-
De primaire bronchus verdeelt zich 22 keer meer, eindigend in een cluster van alveoli
Longen bevatten ongeveer zo’n 500 miljoen alveoli
Totale “ademend oppervlak” bedraagt 50 à 100 m2
Pleuraholte → gevuld met “water” (8mL)
- Pleura visceralis → buitenbekleding van de long
- Pleura parietalis → binnenbekleding van de thorax (vast aan
de ribben)
Druk van de buitenlucht → proef van Torricelli
➔ Druk van de buitenlucht = 760 mm Hg, 10,3 m H2O = 103 kPa
Als de pleuraholte lek raakt → klaplong (pneumothorax)
➔ Long gaat naar onuitgerekte staat
➔ Ribbenkast wordt klein beetje groter
Rustige ademhaling
- Inademen → onderdruk in thorax verhogen → onderdruk in alveoli verhoogt → lucht stroomt naar binnen
- Uitademen → passief (long terug laten veren)
RV kun je niet halen uit spirogram
➔ RV = FRC – ERV
Vogels hebben geen restvolume
Samenstelling buitenlucht:
- O2 vormt 21% van buitenlucht
- CO2 vormt 0,04% van buitenlucht
- Partiële drukken PO2 en pCO2
o PO2 = 0,21 * 760 = 160 mm Hg
o PCO2 = 0,0004 * 760 = 0,3 mm Hg
Buitenlucht mengt zich voortdurend met “oude”
alveolaire lucht in de longen
- Constante PO2 van 100 mm Hg
- Constante PCO2 van 40 mm Hg
Effect van Bohr → O2 bindt minder goed aan Hb in een CO2-rijke omgeving (dus bij metabool actieve cellen) → pH
verlaagt (door celactiviteit)
O2 gaat van maternale oxyhemoglobine naar deoxyhemoglobine van de foetus
O2 bindt niet alleen aan hemoglobine, maar ook aan myoglobine (in spiercellen, gaat makkelijker)
Neurale aansturing van ademhaling
- De “pacemaker” voor ademhaling bevindt zich in de medulla oblongata
- Modulatie van ademhaling komt vanuit de pons
- Informatie komt van centrale chemoreceptoren en perifere chemoreceptoren
Perifere chemoreceptoren → in kleine lichaampjes (glomera) in enkele grote arteriën
- Glomus caroticum ter hoogte van sinus caroticus
- Glomera aortica tegen aortaboog aan
- Reageren op veranderingen in de
o Arteriële PO2, PCO2 en (lage) pH → concentraties/hoeveelheid bepaalt stimulering
➔ Zijn minder belangrijk dan de centrale chemoreceptoren
Centrale chemoreceptoren → reageren op veranderingen in de PCO2 van de extracellulair vloeistof in de medulla
oblangata
- Reactie is indirect → receptoren zijn niet gevoelig voor CO2, maar voor H+
o CO2 + H2O H+ + HCO3−
- Hoge PCO2 vormt de belangrijkste stimulus voor de ademhaling
, College 2 – Fysiologie, Hart & Circulatie (06-02-2020)
Waarom is circulatie nodig?
- Lichaamsvocht 50-60%
- Plasma 5% → 55% van het totale bloedvolume
o 91% water
o 7% bloedeiwitten (fibrinogeen, albumine, globuline)
o 2% nutriënten (aminozuren, suikers, lipiden), hormonen, elektrolyten
- Milieu intérieur -> ECF 20% en ICF 40% (extracellulair en intracellulair fluid)
- Interstitial fluid 15%
Natrium veel buiten de cellen, kalium binnen de cellen
Sommige dieren hebben geen circulatoir systeem → zeedieren
- Alle cellen in direct of vrijwel direct contact met zeewater = ECF
Open ciculatoir systeem → bij geleedpotigen en weekdieren
- Hart pompt hemolymf (‘bloed’) = ECF, naar weefsels
- Hemolymf keert terug naar hart via vaten of instroomopeningen (ostia)
Gesloten circulatoir systeem → bij gewervelden en sommige ongewervelden
- Bloed gescheiden van interstitium
- Sneller en efficiënter transport
➔ Enkelvoudig circuit of pulmonaal en systemisch circuit volledig gescheiden
Het humane hart is een dubbele pomp
- Kleine circulatie (pulmonaal) → gaat langs longen
- Grote circulatie (systemisch) → gaat naar overige organen
➔ In serie
Functies van circulatie van bloed
- Transport van
o Voedingstoffen, afvalstoffen
o Cellulaire producten (hormonen, antistoffen)
o Gassen (O2, CO2)
- Regulatie van
o Lichaamstemperatuur
o pH-waarde en osmotische balans
- Bescherming
o Tegen bloedverlies (stelping, stolling)
o Tegen indringers (witte bloedcellen, antilichamen)
Grote circulatie
- Hogedruksysteem
- Lokale perfusie van organen
- Aanvoeren voldoende zuurstof
- Aanvoeren voldoende voedingsstoffen
Kleine circulatie
- Lagedruksysteem
- Oxygenatie bloed
- Verwijdering CO2
Bloedstroom in rust “Rest and Digest”
- 5.0 L/min (nieren en buikorganen krijgen meer bloed)
Bloedstroom tijdens beweging “Fight or Flight”
- 17.5 L/min (skeletspieren en huid krijgen meer bloed)
Vaatstelsel
- Arterieel → hoge druk, stevige vaten
- Veneus → lage druk, slappe vaten, kleppen
- Haarvaten → microcirculatie
